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旋流过滤器的结构与性能研究

流体机械 2008年第5期36卷 10-13页

作者：杨晓惠刘仁桓金有海中国石油大学山东东营257061

基于旋流设备的多元化发展趋势,开发了一种新型旋流过滤的组合式分离器。该结构以轴流导叶式水力旋流器为原型,其部分筒段和锥段都由过滤介质制成。本研究针对这种新型的旋流过滤器进行不同结构参数和操作参数下的实验研究,并与同尺寸... 详细信息

基于旋流设备的多元化发展趋势,开发了一种新型旋流过滤的组合式分离器。该结构以轴流导叶式水力旋流器为原型,其部分筒段和锥段都由过滤介质制成。本研究针对这种新型的旋流过滤器进行不同结构参数和操作参数下的实验研究,并与同尺寸的旋流器进行了比较。实验发现,在分离效率变化不大的情况下,旋流过滤器的处理量更大,其组合形式是以小锥角搭配短筒段为最佳,并总结出过滤介质孔径对分离性能的影响规律。

关键词：旋流过滤器轴流式过滤介质实验

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旋流过滤器内部液固两相流场模拟研究

旋流过滤器内部液固两相流场模拟研究

作者：王云峰中国石油大学（华东）

学位级别：硕士

利用CFD软件Fluent，采用RNG k-ε模型对旋流过滤器内流场进行模拟，通过三维多孔介质模型和一维多孔介质模型的结合使用，得到了旋流过滤器的液固两相流场。改变操作参数和结构参数进行对比研究，得到以下结论：旋流过滤器内部的流动... 详细信息

利用CFD软件Fluent，采用RNG k-ε模型对旋流过滤器内流场进行模拟，通过三维多孔介质模型和一维多孔介质模型的结合使用，得到了旋流过滤器的液固两相流场。改变操作参数和结构参数进行对比研究，得到以下结论：旋流过滤器内部的流动可以明显的分为四类流动形式，即内螺旋流，外螺旋流，循环流，过滤流。旋转流产生的离心力场是液固分离的主要动力。切向速度的大小、轴向速度的大小以及内旋流和外旋流的分界位置对旋流过滤器的液固分离效率具有决定性的影响。在边壁附近形成一个环带状的低压区，有利于固体颗粒的分离。随着入口流量的增加，旋流过滤器的液固分离效率不断提高，同时压降和过滤流量也不断提高。随着底流率的增加，旋流过滤器的液固分离效率不断提高，但压降和过滤流量也不断降低。随着锥角的增加，旋流过滤器的液固分离效率不断降低，同时压降上升，过滤通量下降。当多孔介质层阻力系数在一个数量级范围内增加时，旋流过滤器的液固分离效率基本不发生变化，而压降有非常微小的升高，过滤流量有大幅度的下降。随着固体颗粒粒径的增加，旋流过滤器的液固分离效率不断提高，对压降和过滤流影响不大。通过与水力旋流器的相比研究，旋流过滤器具有能耗低，效率高的优点。

关键词：关键字旋流过滤器 CFD 液固两相流场多孔介质模型分离效率压降过滤流

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旋流过滤器的研制与应用

煤炭科学技术 1997年第11期25卷 29-30页

作者：张海军张文平翟路锁金龙哲中国矿业大学北京研究生部潞安矿务局科研所北京科技大学

新型旋流过滤器的结构特点、工作原理和应用情况，并与直通式过滤器的使用效果进行了对比分析。

关键词：旋流过滤器结构应用工作原理过滤器

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旋流过滤器结构优化设计及性能研究

旋流过滤器结构优化设计及性能研究

作者：杨晓惠中国石油大学

学位级别：硕士

旋流过滤器是一种多机理、多功能化的新型固液分离设备。它将旋流与过滤结合成一个有机的整体,兼具了普通旋流器的无运动部件、操作方便等优点,同时又引入了过滤机理,使旋流器的分离性能得到了有效地改善,应用领域更加广阔。作为旋流器... 详细信息

旋流过滤器是一种多机理、多功能化的新型固液分离设备。它将旋流与过滤结合成一个有机的整体,兼具了普通旋流器的无运动部件、操作方便等优点,同时又引入了过滤机理,使旋流器的分离性能得到了有效地改善,应用领域更加广阔。作为旋流器来看,它增加了一股过滤流,处理量更大;作为过滤器来看,由于高速剪切力的作用而阻止了滤饼的生成,可以实现连续化操作。本论文根据轴流导叶式水力旋流器的基本结构,设计和制造了几组旋流过滤器样机,在室内实验台对其进行了分离性能的研究,并在实验中对过滤筒长和过滤锥角两个主要结构参数进行优化。在实验的基础上,通过对实验数据的整理,结合理论分析,确定合理的结构方案,同时分析了进料量Qi、底流率Rf、进料浓度ci、压力降Δp的影响,确定合理的操作参数,最后回归分析出分级效率ηi(δ)、生产能力Qi和过滤介质透水阻力Rm的模型公式。实验表明,该旋流过滤器能够有效降低能耗,提高生产能力,并能在高进料量下达到良好的分离效果。本课题对这部分工作的研究将为旋流过滤器的进一步研发与应用奠定一定的基础,从而为应用日益广泛的固液分离设备增加一种可供选择的方案。

关键词：水力旋流器旋流过滤器结构设计分离性能

海王高效旋流过滤器在成品油除杂行业的应用实践

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机械设计 2021年第S2期38卷 221-224页

作者：王书礼王磊王建威海市海王旋流器有限公司山东威海264200

传统的成品油除杂工艺仅使用过滤器进行除杂,过滤器滤芯消耗量大、运行成本高,同时频繁更换滤芯造成设备作业率降低。经过海王公司高效旋流过滤器改造后,在旋流过滤器的离心分离作用和二次沉降作用的协同作用下,88.4%的固体杂质提前去除... 详细信息

传统的成品油除杂工艺仅使用过滤器进行除杂,过滤器滤芯消耗量大、运行成本高,同时频繁更换滤芯造成设备作业率降低。经过海王公司高效旋流过滤器改造后,在旋流过滤器的离心分离作用和二次沉降作用的协同作用下,88.4%的固体杂质提前去除,大大延长了滤芯的使用寿命,降低了运行成本。经核算,吨油过滤成本减低0.36元。

关键词：成品油除杂旋流过滤器离心分离二次沉降数值模拟

粒子排布器对旋流过滤器分离性能强化的数值模拟

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粒子排布器对旋流过滤器分离性能强化的数值模拟

作者：谢知峻中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

本文从实际工程要求出发,以强化旋流过滤器液固分离性能为原则,在传统结构的基础上,通过引入粒子排布器得到了一种新结构,根据入口截面粒径分布的不同,新结构可分为正旋式旋流过滤器和反旋式旋流过滤器,通过Fluent商用软件对以上三种结... 详细信息

本文从实际工程要求出发,以强化旋流过滤器液固分离性能为原则,在传统结构的基础上,通过引入粒子排布器得到了一种新结构,根据入口截面粒径分布的不同,新结构可分为正旋式旋流过滤器和反旋式旋流过滤器,通过Fluent商用软件对以上三种结构旋流过滤器的两相流场进行了模拟计算,对比分析了速度场、压力场、过滤流、颗粒轨迹、颗粒浓度分布等流场特征及分离性能,同时分析了入口流量和入口宽高比对反旋式旋流过滤器流场及分离性能的影响。研究发现,新型旋流过滤器具有较大的切向速度、轴向速度和过滤流量,为颗粒的分离提供了较大的离心力场,其中反旋式旋流过滤器具有较大的零轴速包络面空间及较小的径向速度,能够有效防止颗粒返混。对于小粒径颗粒,入射位置越靠近入口截面外壁或下端的颗粒越容易随外旋流向下运动从底流口排出,入射位置越靠近入口截面内壁或上端的颗粒越容易受二次涡流的影响从溢流口排出;而大粒径颗粒受入射位置影响较小,基本都从底流口排出。反旋式旋流过滤器的粒子排布器能够改变小粒径颗粒的入射位置,使小粒径颗粒主要从靠近外壁的位置进入旋流过滤器,有利于分离过程的进行,同时反旋式旋流过滤器各截面的颗粒浓度分布主要集中在近壁处,要优于标准型和正旋式旋流过滤器。反旋式旋流过滤器分离效率比标准旋流过滤器高出10%左右。在一定范围内,流量越大,反旋式旋流过滤器的分离效率、压降及过滤流量越大;入口宽高比越小,反旋式旋流过滤器的分离效率、过滤流量越大。

关键词：旋流过滤器数值模拟颗粒分布多孔介质过滤流

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天然气脱水用旋流过滤器结构优化及性能研究

天然气脱水用旋流过滤器结构优化及性能研究

作者：陈秀珍中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

天然气中存在的液态水会对设备管道等产生堵塞、锈蚀等危害,不利于天然气的集输,气液旋流分离技术以及过滤分离技术都能对天然气中的液态水进行脱除,本文将这两种分离手段结合起来,旨在开发出既能发挥旋流作用又能发挥过滤作用的新型旋... 详细信息

天然气中存在的液态水会对设备管道等产生堵塞、锈蚀等危害,不利于天然气的集输,气液旋流分离技术以及过滤分离技术都能对天然气中的液态水进行脱除,本文将这两种分离手段结合起来,旨在开发出既能发挥旋流作用又能发挥过滤作用的新型旋流过滤器,具体做法是在传统的气液旋流分离器的基础上进行改造,将不同结构的过滤筒放置在旋流腔中,运用正交试验对其结构水平进行匹配优化,并对结构优化后的出口粒度分布、阻力特性以及气液分离性能等方面展开了试验研究。从试验结果的分析中可以看出,轴流导叶式气液旋流分离器在加入过滤筒之后,在一定流量以及入口含液浓度范围内,分离效率提高的同时压降却在降低,且出口粒度分布中8μm以上的液滴基本被除尽,液滴粒径分布得到了较大改善,传统气液旋流器的分离性能得到了有效提高。过滤筒的滤网目数、滤网层数以及封闭情况对旋流过滤器的分离性能影响较大,而过滤筒长度以及排气管插入深度对其产生的影响较小。最终得出新型旋流过滤器的最佳结构水平组合为,过滤筒的滤网目数为100目,过滤筒长为250毫米,滤网层数为1层,封闭情况为上封闭,排气管插入深度为50毫米。从不同工况的影响对比试验中可以看出,新型旋流过滤器更适合小流量高浓度的工况。

关键词：旋流过滤器结构匹配优化性能研究工况对比

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旋流过滤器除砂效果实验模拟研究

内蒙古石油化工 2019年第5期45卷 121-124页

作者：王建王丽娟王伟孙伟威海市海王旋流器有限公司山东威海264200

为高效分离石油化工行业中的微细颗粒及污泥,本文采用了一种重力沉降加旋流原理的旋流过滤器,通过等比例缩小模型进行实验,通过实验可以看出,随着入口流速的增加,压降呈线性增加趋势;同等含砂量时,随着入口流量的减小,其中的含砂量呈现... 详细信息

为高效分离石油化工行业中的微细颗粒及污泥,本文采用了一种重力沉降加旋流原理的旋流过滤器,通过等比例缩小模型进行实验,通过实验可以看出,随着入口流速的增加,压降呈线性增加趋势;同等含砂量时,随着入口流量的减小,其中的含砂量呈现明显的增加,且敏感程度较高;同等入口流量时随着入口含砂量的增加,出口的含砂量呈现明显的增加,即分离效率下降。

关键词：高效分离微细颗粒旋流过滤器含砂量除砂

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基于神经网络的旋流过滤器性能分析

基于神经网络的旋流过滤器性能分析

作者：盛文君中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

水力旋流器在工业中应用广泛,在此基础上提出的旋流过滤器结合了离心分离和过滤分离的特点,使其能够适应更加复杂的工作环境。但是,由于设备内流动的复杂性,目前仍没有普适的方法能准确预测水力旋流过滤器的分离效率和压降。而BP神经网... 详细信息

水力旋流器在工业中应用广泛,在此基础上提出的旋流过滤器结合了离心分离和过滤分离的特点,使其能够适应更加复杂的工作环境。但是,由于设备内流动的复杂性,目前仍没有普适的方法能准确预测水力旋流过滤器的分离效率和压降。而BP神经网络因其高度的非线性被越来越多的用在工程预测上。影响设备性能的参数很多,本研究通过BP神经网络利用实验数据建立了多元非线性预测模型。对BP神经网络的研究表明:训练样本顺序对BP神经网络性能影响都不大;训练样本组数越多,BP网络预测性能越好;输入节点数越多,网络模型预测精度降低;当使用超过6个参数后,BP网络预测误差超过10%。使用遗传算法分别对其输入层参数和BP网络权值阈值两个部分进行优化,优化后的输入层参数分别为柱段长度、锥段锥角、底流率、入口流量、入口浓度,并且平均误差能够稳定在5%以下。首先使用实验研究方法分析旋流过滤器性能,研究了柱段长度、锥段锥角、底流率、入口流量、入口浓度和物性参数对分离效率和压降的影响。对比优化后的BP网络预测值和实验结果,研究发现预测值和实验值无论从趋势还是数值都能很好的吻合,预测结果误差在10%以内,满足工业要求。随着参数变化的范围和数值数量的增加,预测的精度越高。论文的研究工作对开发新型固液分离设备和完善分离理论具有一定的理论和工程意义。

关键词：旋流过滤器 BP神经网络遗传算法性能预测性能分析